Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации k=10 включена в сеть переменного тока с действующим напряжением 220 В. Каково напряжение на зажимах вторичной обмотки, если сопротивление вторичной обмотки 0,2 Ом, а сопротивление нагрузки 2 Ом.

В каждой задаче используем формулы взаимосвязи силы, давления и площади:

Формула 1: p=F/S
Формула 2: F=pS
Формула 3: S=F/p,
где p - давление, F - сила, S - площадь.
Но также эти величины находятся по формулам:
S=ab
F=gm
m=ρV
( a - длина, b - ширина, g=10 Н/кг (ускорение свободного падения), m - масса, V - объем, ρ (ро) - плотность)
Итак, решаем задачи.
1) Дано:
S - 320 см^2 (СИ: 0,032 м^2)
m - 48 кг
g - 10 Н/кг
F - ?
p - ?
Решение:
F=gm, p=F/S.
1) 48*10=480 Н - вес мальчика
2) 480/0,032=15000 Па - его давление на пол
ответ: 15000 Па
2 Задача.
Дано:
m - 78 кг
a - 1,5 м
b - 8 см (СИ: 0,0008 м)
g - 10 Н/кг.
Решение:
S=ab, F=gm, p=F/S.
1) 1,5*0,0008=0,0012 м^2 - площадь лыжи
2) 78*10=780 Н - вес спортсмена (его сила давления на снег)
3) ДАЛЕЕ ВАЖНЫЙ МОМЕНТ: Так как в условии указаны длина и ширина ОДНОЙ лыжи, то нам необходимо тогда площадь одной лыжи умножить на два:
0,0012*2=0,0024 м^2 - площадь двух лыж.
4) Считаем по формуле (1) p=F/S давление:
780/0,0024=325000 Па = 325 кПа
ответ: 325 кПа давление спортсмена на снег.
Задача №3.
Дано:
m - 5,4 т (СИ: 5400 кг)
S - 1,5 м^2
g - 10 Н/кг
F, p - ? (хотя нам дано давление, которое выдерживает лед=90 кПа=90000 Па в системе СИ, но надо найти давление, производимое трактором на лед (плотностью льда пренебречь) и сравнить данные. Если р1<р2, то ответ - нет.
Решение:
F=gm, p=F/S.
1) 5400*10=54000 Н - вес трактора.
2) 54000/1,5=36000 Па=36 кПа.
3) 90 кПа>36 кПа.
ответ: Да, проедет.

По второму закону Ньютона: F = m·a, где
F -- равнодействующая всех сил, действующих на пузырёк воздуха;
m -- масса пузырька;
a -- ускорение пузырька.

F = F₁ - F₂ - F₃, где
F₁ -- выталкивающая сила (сила Архимеда);
F₂ -- сила тяжести;
F₃ -- сила сопротивления.

F₁ - F₂ - F₃ = m·a

Ускорение найдём из соотношения:




F₁ = ρ₁·g·V, где
ρ₁ -- плотность воды;
V -- объём пузырька.

F₂ = m·g = ρ₂·V·g, где
ρ₂ -- плотность воздуха;
V -- объём пузырька.

m = ρ₂·V, где
ρ₂ -- плотность воздуха;
V -- объём пузырька.

Подставляя значения F₁, F₂ и m, получаем:
ρ₁·g·V - ρ₂·V·g - F₃ = 2·ρ₂·V·h/t²
F₃ = ((ρ₁ - ρ₂)·g - 2·ρ₂·h/t²)·V

ρ₁ = 1000 кг/м²
ρ₂ = 1,29 кг/м²